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Jun 17, 2023

CNC Onsite entwickelt Präzisionswerkzeug zum Fräsen 10

Von WPED-Mitarbeitern | 31. Mai 2022 Die zunehmenden Dimensionen von Windkraftanlagen

Von WPED-Mitarbeitern | 31. Mai 2022

Die zunehmenden Abmessungen von Windkraftanlagen, die in raueren Offshore-Umgebungen betrieben werden, stellen technische Herausforderungen für große Flanschverbindungen dar, die Windkraftanlagentürme mit ihren Fundamenten verbinden. Um zu verhindern, dass sich Schrauben lösen – ein Problem, das oft mit erheblichen Reparaturkosten und Ausfallzeiten einhergeht – müssen die Anschlussflansche auf den Millimeter genau flach sein.

Mit einer Genauigkeit von zwei Millimetern, „Goliath“. Das vom dänischen Experten für Bearbeitungswerkzeuge CNC Onsite im Herbst 2022 auf den Markt gebrachte Unternehmen kann Flansche von Turmbasen, Monopiles und Übergangsstücken mit einem Durchmesser von bis zu 10 Metern fräsen.

Große Flansche sind eine wichtige mechanische Verbindung innerhalb der Struktur einer Windkraftanlage. Ihre zuverlässige Montage ist technisch komplex und erfordert die Befestigung von Paaren passender Flächen mit Schrauben. Nachdem der Hersteller den Flansch in die Struktur geschweißt hat – ein Vorgang, der häufig zu Verformungen des Flansches führt –, werden die Oberflächen traditionell von Hand durch Wärmebehandlung korrigiert, um eine ähnliche Schiefe zu erzeugen. Goliath erreicht jedoch im Produktionsprozess nach dem Schweißen feine Toleranzen durch Fräsen, Schleifen und Nuten der Flansche, um Flächen mit der erforderlichen strukturellen Passung zu erzeugen.

Bladt Industry integriert Präzisionsflanschfräsen

„Wir entwickeln unsere Fertigung ständig weiter, um sicherzustellen, dass wir die richtigen Produkte mit den richtigen Toleranzen liefern können, die die Industrie verlangt. Mit größeren Flanschen wird uns die Integration von Goliath in unseren Fertigungsprozess ermöglichen, genau das weiterhin zu tun“, sagt Klaus Munck Ramussen, Senior Vizepräsident, Bladt Industries.

„Wir sind stolz darauf, die Entwicklung der Branche zu unterstützen und durch die Sicherstellung der Toleranzen dazu beizutragen, die Integrität dieser großen Strukturen und damit die Produktion von grünem Strom über viele Jahre hinweg sicherzustellen“, fügt er hinzu.

Angesichts der Offshore-Anforderungen, die den Ausbau von Turbinen vorantreiben, setzt die Windenergiebranche weiterhin auf Innovationen und integriert die Technologie ihrer Zulieferer in ihre Herstellungsprozesse. Als langjähriger Lieferant von Fundamenten und Übergangsstücken ist Bladt Industries ein Beispiel für diesen Trend.

CNC Onsite hat seine langjährige Erfahrung in der Entwicklung und dem Betrieb von Flanschfräsmaschinen auf Goliath übertragen und diese steifer, stärker und präziser als die Vorgängermaschinen gemacht.

„Eine globale Ebenheit von einigen Millimetern bei einem Flansch mit 4 bis 5 Metern Durchmesser zu erreichen, kann schon eine Herausforderung sein, aber das gleiche Ergebnis bei den heutigen Flanschen mit 8 und mehr Metern Durchmesser zu erzielen, ist mit früheren Methoden einfach nicht möglich“, erklärt Søren Kellenberger , Vertriebsleiter, CNC vor Ort. „Wenn es im Herbst einmal in Betrieb ist, wären wir nicht überrascht, wenn wir noch bessere Toleranzen erreichen könnten.“

Ebenheit und Ermüdung können sich auf Schrauben auswirken

Das Erreichen der bestmöglichen Passung zwischen dem Flansch des Windkraftanlagenturms und seiner Basis während des Herstellungsprozesses reduziert den Bedarf an routinemäßigem Nachziehen und die damit verbundenen Ausfallzeiten, was möglicherweise auch zu einer längeren Lebensdauer der Windkraftanlage führt.

„Weil eine falsche Schraubenspannung so problematisch ist, strebt die Industrie seit langem nach wartungsfreien Schraubverbindungen, die zwei Kriterien voraussetzen: ausreichend ebene Flansche und korrekt angezogene Schrauben“, erklärt Kellenberger. „Heute stehen den Herstellern zuverlässige Methoden zum Anziehen der Schrauben zur Verfügung. Wenn die Flansche jedoch schief sind, können die Schrauben dennoch ermüden oder sogar brechen, was möglicherweise zum völligen Zusammenbruch der Turbine führen kann.“

Mit Goliath ist jetzt eine Lösung auf dem Markt, die eine präzise Flanschebenheit liefert und zusammen mit der präzisen Schraubenspannung dazu beiträgt, die Integrität der Strukturen zu sichern und somit die Wartungskosten zu senken.

Eine stillstehende Offshore-Windkraftanlage kann mehr als 8.000 Euro pro Tag kosten, hinzu kommen Transport- und Arbeitskosten. Die Wartung einer Windkraftanlage kann über die gesamte Lebensdauer bis zu einem Viertel aller Kosten ausmachen.

Flanschfräslösungen für alle Turbinentürme

Zusätzlich zu Goliath bietet CNC Onsite eine Reihe hauseigener Flanschplanwerkzeuge an, die Durchmesser von 1,8 bis 10 Metern abdecken.

„Arbeitet automatisch mit vorprogrammierten Parametern. Goliath, der sowohl horizontal als auch vertikal arbeiten kann, kommt mit Merkmalen großer Flansche wie doppelt geneigten Flanschen und Anforderungen an die Parallelität der Flanschflächen zurecht“, sagt Kellenberger.

Das Werkzeug ist für ein schnelles Arbeiten ohne Beeinträchtigung der hochpräzisen Arbeit konzipiert und führt einige Schritte gleichzeitig aus, um Zeit zu sparen.

„Die Goliath-Maschine kann die vielen neuen komplexen Flanschdesigns bewältigen und ist damit wahrscheinlich das fortschrittlichste und präziseste Flanschfräswerkzeug auf dem Markt“, fügt Kellenberger hinzu.

Bei der Entwicklung von Goliath nutzte CNC Onsite seine 10-jährige Erfahrung mit Onshore- und Offshore-Flanschreparaturen vor Ort.

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